Toepassing van evenwichtsrelaties op de Haringvlietmond

Abstract

Tijdens deze studie zijn de lange termijn ontwikkelingen onderzocht die zullen plaatsvinden in de monding van het Haringvliet als gevolg van verschillende ingrepen, t.w. het doorsteken van de Brielse Gatdam, een uitbreiding van de Maasvlakte en een ander spuibeheer van de Haringvlietsluizen. Daarvoor is eerst een analyse gemaakt van de ingrepen die in het gebied gepleegd zijn en de gevolgen daarvan voor de hydraulica en de morfologie. Als gevolg van het afsluiten van de getijgeulen, de Brielse Maas en het Haringvliet is het getijprisma voor alle geulen sterk afgenomen met als resultaat sterke sedimentatie van alle geulen. Door de afsluiting van de Brielse Maas vormden alle kleinere platen samen de Westplaat. Hierop werd later een gedeelte van de Maasvlakte aangelegd. Als gevolg van de afsluiting van het Brielse Gat verzandde het gebied voor de dam. De afsluiting van het Haringvliet heeft met name invloed gehad op het Slijkgat en het Rak van Scheelhoek. Als gevolg van de vermindering van het getijvolume is het min of meer oost-west georienteerde vul- en ledigingssysteem meer invloed gaan ondervinden van de optredende noordzuid georienteerde getijstroming. Hierdoor is de orientatie van de geulen veranderd. Het Rak van Scheelhoek heeft zijn stroomvoerende functie vrijwel verloren. Het meeste spuiwater wordt door het Slijkgat afgevoerd. De vooroever van de Hinderplaat erodeert als gevolg van een golfgedreven dwarstransport. De hoogte van de plaat neemt langzaam toe en de zuidwestpunt verplaatst in landwaartse richting. De Garnalenplaat groeit in zuidelijke richting ten koste van het Slijkgat. Voor alle geulen geldt dat ze 70% of meer van hun evenwichtsvolume bereikt hebben. Het getijprisma is een belangrijke grootheid voor de omvang van geulen en platen. Veel onderzoekers hebben relaties afgeleid tussen het getijvolume en de grootte van een getijgeul. In Nederland hebben vooral Haring, van de Kreeke, Eysink, Gerritsen en de Jong onderzoek gedaan naar deze relaties. Haring heeft een relatie afgeleid voor het Haringvliet toen die geul nog niet afgesloten was. Gerritsen heeft de invloed van golven en de invloed van de hydraulische straal onderzocht. Eysink heeft een relatie afgeleid voor de inhoud van een geul en het getijprisma. Voor de monding van het Haringvliet bleek de relatie van Haring goed te voldoen. Eysink gebruikt de relatie tussen het geulvolume en het getijprisma in plaats van de geuldoorsnede. Ook deze relatie blijkt goed te voldoen. De relatie van Gerritsen, waarin de invloed van de hydraulische straal is meegenomen, levert betere resultaten dan de relatie van Haring. Deze laatste relatie is niet geschikt om te gebruiken voor toekomstige ontwikkelingen omdat door een ingreep het getijvolume verandert waardoor de geuldoorsnede verandert en daarmee de hydraulische straal. De relatie heeft daardoor naast de doorsnede een tweede onbekende, nl. de hydraulische straal. Over de relatie tussen de doorsnede en de hydraulische straal is nog te weinig bekend zodat de vergelijking niet oplosbaar is. Eysink heeft als enige in Nederland onderzoek gedaan naar platen. Daarbij vond hij dat de grootte van de platen vooral afhankelijk is van de grootte van het bassin en minder van de grootte van het getijprisma. Om de geplande ingrepen te modelleren is gebruik gemaakt van het empirisch-dynamisch model ASMITA. Dit model berekent de ontwikkeling van het volume van de elementen uitgaande van empirische evenwichtsrelaties. Het Haringvliet-estuarium is voor de modellering opgedeeld in twee gebieden, een noordeJijk deel bestaande uit het Brielse Gat en een zuidelijk deel bestaande uit het Slijkgat en het Rak van Scheelhoek. Beide gebieden zijn gemodelleerd als een systeem van geulen en platen. Na een calibratie van de verschillende modellen zijn ze gebruikt voor de toekomstige ontwikkelingen. Bij het voortzetten van de huidige situatie zullen de geulen verder sedimenteren omdat de evenwichtssituatie nog niet bereikt is. Als gevolg van een doorsteek in de Brielse Gatdam neemt de omvang van het Brielse Gat toe. Vanwege de grate dieptes van het Oostvoornse Meer duurt het zeker honderd jaar voordat het meer geheel gevuld is met sediment. Door de aanleg van Maasvlakte 2 wordt de bekkenvorm van het estuarium versterkt waardoor de getijslag in het gebied toeneemt. De versterkte bekkenvorm heeft meer invloed op het noordelijk dan het zuidelijk deel van het estuarium. Door de hogere getijslag is de afname van het geulvolume minder dan de afname bij voortzetting van de huidige situatie. Een vergroting van het geulvolume treedt op bij het veranderen van het spuiregime van de Haringvlietsluizen. Dit heeft voornamelijk invloed op het zuidelijk deel en nauwelijks op het noordelijk deel van het bekken. Het spuialternatief met een gebroken getij levert een groter evenwichtsvolume dan onder voortzetting van de huidige omstandigheden, maar dat volume is kleiner dan het huidige volume, dus de geulen zullen nog steeds aanzanden. Bij het alternatief met getemd getij en het gebruik als stormvloedkering zullen de geulen eroderen. Bij het alternatief stormvloedkering zal een situatie ontstaan die vergelijkbaar is met de situatie van voor de afsluiting. Alleen zal het Slijkgat vanwege de ligging van de sluizen in de zuidkant van de dam meer water afvoeren dan het Rak van Scheelhoek en dus relatief meer eroderen.